JPH0748246B2 - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は磁気ヘッドの製造方法に関する。さらに詳し
くは、数十メガヘルツに及ぶ広い帯域の記録再生が高い
高率で可能で、高保磁力媒体の性能を十分に利用するこ
とのできる、高飽和磁束密度金属軟磁性体の薄膜を絶縁
性薄膜で積層した構造の磁気コアをもつ、回転型磁気ヘ
ッドの製造方法に関する。

（ロ）従来の発明 第３図に従来の軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜の積層体を
磁気コアとする磁気ヘッドの製造方法の一例を示す。こ
れは、非磁性基板10の表面に加工された複数本の平行Ｖ
字型溝11群の片側斜面に形成された軟磁性金属薄膜と絶
縁性薄膜の積層体６を磁気コア８とする磁気ヘッド９の
製造方法である。

非磁性基板10の表面に回転する砥石（図示省略）によっ
て複数本の平行Ｖ字型溝11を形成し（同図（ａ））、電
子ビーム蒸着法などの蒸着に寄与する粒子の飛来方向が
一定した薄膜形成方法にてＶ溝頂点12の自己陰影効果に
よって、Ｖ溝11の斜面のうち片側の斜面だけに軟磁性金
属薄膜と絶縁性薄膜を交互に形成して積層体６を形成す
る（同図（ｂ））。ここで軟磁性金属としてはFeAlSi系
合金（商標センダスト）、FeNi系合金（パーマロイ）が
挙げられ、絶縁性薄膜としてはSiO₂,Al₂O₃等が挙げられ
る。また軟磁性金属一層の厚さは、磁気ヘッドの動作す
る周波数帯域、軟磁性金属の透磁率、抵抗率によって適
性値が存在し、絶縁性薄膜の厚さは、軟磁性金属薄膜間
が短絡しないような厚さ（一般的には0.1〜0.2μｍ）と
する。そして後にＶ溝11を埋め込むためのガラス13から
積層体６を保護するためとガラス13との濡れを良くする
ためにCr,Taなどの金属の薄膜を0.1〜１μｍの厚さで形
成する（図示省略）。

この後Ｖ溝11をガラス13で埋め込み、余分なガラス13を
除去して磁気ヘッドコア母材14を形成する（同図
（ｃ））。磁気ヘッドコア母材14はＶ溝と直交する方向
で切断されて一対の磁気ヘッドコア半体1,1′となり
（同図（ｄ）、なお説明を簡略にするため、磁気ヘッド
コア母材14から一対の磁気ヘッドコア半体1,1′を形成
するものとして説明する。実際には、さらに多数の磁気
ヘッドコア半体１が１つの磁気ヘッドコア母材14から形
成される。）、この磁気ヘッドコア半体1,1′のＶ溝11
が形成された側３に砥石を用いてコイル巻線用舟形溝
２、反対側にコイル巻線用外側溝15を加工した後（同図
（ｅ））、舟形溝２が加工された側の面３を精密ポリッ
シュし、磁気ヘッドのギヤップとなる非磁性材料の薄膜
をポリッシュされた面３に形成した後（図示省略）、磁
気ヘッドコア半体1,1′内の軟磁性金属薄膜と絶縁性薄
膜の積層体６同志が互いに相対するように位置合わせを
したうえで固定し、加熱してＶ溝11に埋め込まれたガラ
ス13を溶融し一対の磁気ヘッドコア半体1,1′を溶着し
て複数の磁気磁気ギャップ部分を含んだ磁気ヘッドバー
16を形成する（同図（ｆ））。この後、媒体摺動面とな
る側の面17を円筒状に研削加工し、必要に応じて媒体摺
動面の幅を規制する加工を施した上で、アジマスを考慮
しそれぞれの磁気ヘッド９に分断する（同図（ｇ））。
第４図は得られた磁気ヘッド９の斜視図である。

第５図に従来の軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜の積層体６
を磁気コア８とする磁気ヘッド９の製造方法の他の例を
示す。これは、板状の非磁性基板10表面に形成された軟
磁性金属薄膜と絶縁性薄膜の積層体６を磁気コア８とす
る磁気ヘッド９の製造方法である 板状の非磁性基板10の表面に電子ビーム蒸着法、スパッ
タリング法等の薄膜形成方法で軟磁性金属薄膜と絶縁性
薄膜を交互に形成して積層体６を形成する（同図
（ａ））。これらの材料構成、それぞれの厚さは前述の
通りである。さらに、積層体６を保護するためとガラス
との濡れを良くするためのCr,Ta等の金属薄膜を形成し
て（図示省略）一つの単位となる蒸着ずみ基板18を形成
する。

次に、複数枚の蒸着ずみ基板18をガラスで積層溶着し磁
気ヘッドコア母材14を形成する（同図（ｂ）、なお簡単
のため積層体６が３カ所に含まれるよう描いた。また、
ガラスは図示省略した）。この際、ガラスはスパッタリ
ング法、スクリーン印刷法等によって被着する。

次に、磁気ヘッドコア母材14を、得られる磁気ヘッド９
のアジマスを考慮した角度をもった面で切断して磁気ヘ
ッドコア半体１を形成する（同図（ｃ）、なお説明の簡
略のため、磁気ヘッドコア母材14から二対の磁気ヘッド
コア半体１を形成するものとして描いた。）。

この後、コイル巻線用舟形溝２・外側溝15の加工、ギャ
ップ対向面となる舟形溝を形成した側の面３のポリッシ
ュ、スペーサとなる非磁性薄膜の形成（図示省略）は、
前記第１の従来の製造方法に準ずる（同図（ｄ））。

次に、一対の磁気ヘッドコア半体1,1′を軟磁性金属薄
膜と絶縁性薄膜の積層体６同志が互いに相対するように
位置合わせをしたうえで固定し、舟形溝２によって形造
られた窓部分にガラスロッド19を挿入して図中20で示す
面が下方になるようにして加熱、ガラスロッド19を溶融
して一対の磁気ヘッドコア半体1,1′を溶着し複数の磁
気ギャップを含んだ磁気ヘッドバー16を形成する（同図
（ｅ））。

この後は前述の製造方法に準じ、磁気ヘッドバー16を切
断して複数の磁気ヘッド９を得る（同図（ｆ））。第６
図は得られた磁気ヘッド９の斜視図である。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前記、従来の製造方法によれば、外観上は意図した形状
で磁気ヘッド９が得られたが、次ぎに述べる性能上の問
題点を有していた。

即ち、面記録密度を上げるために互いに異なるアジマス
を持たせた磁気ヘッドで隣接するトラックを記録再生す
るに当たって、その互いに異なるアジマスをもつ磁気ヘ
ッドの特性に相違があるという問題である。

この特性差とは、具体的には磁気コアの静持性と言うべ
きインピーダンスの周波数特性と、動持性と言うべき再
生出力の周波数特性とでの差である。これらの差の典型
的な例を第７図に示す。該図は、磁気ヘッドのインダク
タンスの周波数持性を示している。ここで、第８図に磁
気ヘッド９を記録媒体摺動面17から見たときのアジマス
＋（同図（ａ），（ｃ））と−（同図（ｂ）、（ｄ））
の方向の違いを示した。上記第７図から分かるようにイ
ンダクタンスの周波数の増加に伴う減衰がアジマス＋の
方が−よりも大きい。また再生出力も同様にアジマス＋
の方が−よりも減衰が大きかった。

前述のように、アジマスの異なる点以外は外観の上では
差はないのでこれらの差は、磁気コア８の周波数特性差
と考えられた。

ここで、磁気コア８として軟磁性金属薄膜４と絶縁性薄
膜５の積層体６を用いる意味について触れると、同じ磁
気コア８の厚さの磁気ヘッド９を形成するのに絶縁性薄
膜５を挟み込んで積層構造にしなければ、磁気ヘッド９
を高周波で駆動した場合、渦電流のために磁気コア８の
厚さ全体が有効に動作しない、即ち磁気コア８の周波数
特性が損なわれるという問題を解決するための手段であ
った。

この点から、アジマスの差に伴う特性の差は磁気コア８
を積層構造にした効果を阻害する要因によるものと考え
られた。

一方、アジマス−ではインダクタンス、再生出力の減衰
は小さいことと、蒸着された積層体６の基板のどの位置
から取った材料を用いて磁気ヘッド９を形成しても同様
の傾向を示すことから、薄膜作製手段によって形成され
た積層体６内でのそれぞれの軟磁性金属薄膜４間の分離
は達成されていると見て良い。

そこで、磁気ヘッド９を破壊して積層された軟磁性金属
薄膜４間の分離が不十分と認められる部分を検策した
所、コイル巻線のために設けられた窓21の内周部分にお
いてアジマス＋と−の磁気ヘッド間に明確な相違が認め
られた。即ち、アジマス＋では金属の延性によって絶縁
性薄膜を乗り越えて軟磁性金属薄膜同志が電気的、磁気
的に短絡してしまっていた。

前述のようにコイル巻線のために設けられた窓21は、磁
気コア半体１の単位で舟形溝２を加工することで形成さ
れるが、この加工の際にアジマスの差によって磁気ヘッ
ドコア半体１内での積層体６の配置が異なるために、金
属の延性のために絶縁性薄膜を乗り越えて軟磁性金属薄
膜同志が短絡するかどうかの差が現れるものと考えられ
た。

この差としてはコイル巻線用舟形溝２を形成する際の作
業上、第９図に示すごとく砥石７の加工装置への配置方
向を一定にした上で、加工される磁気ヘッドコア半体１
の基準となる辺（図中28で示す）と磁気ヘッドコア半体
１の加工時の送り方向との平行を確保し、所定の位置に
コイル巻線用舟形溝２を形成していたことによる。この
ような作業方法によれば、磁気ヘッド９のアジマスの差
によって第10図（ａ），（ｂ）又は（ｃ），（ｄ）に示
すような差が生じ得る。

即ち、砥石７は時計回りに回転し、舟形溝２の形成され
る磁気ヘッドコア半体１は図中右から左へ移動するもの
として、アジマス＋では、軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜
の積層体６は、左下がりの面24に位置しているのに対し
（同図（ａ），（ｃ））、アジマス−では軟磁性金属薄
膜と絶縁性薄膜の積層体６は、図中右下がりの斜面23に
位置している（同図（ｂ），（ｄ））。換言すれば、ア
ジマス＋では軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜との積層体６
は磁気ヘッドコア半体１内でギャップ対向面３から砥石
７の進入する側に傾斜しているのに対し、アジマス−で
はギャップ対向面３から砥石７の進入する側とは反対側
に傾斜している。

この配置の差と、砥石７の回転方向、磁気ヘッドコア半
体１の移動方向との兼合いによって、金属の延性のため
に絶縁性薄膜を乗り越えて軟磁性金属薄膜同志が短絡す
るかどうかの差が現れるものと考えられた。

この発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コイ
ル巻線用溝の形成方向を所定の方向に設定することによ
り、アジマス記録方式で高い面記録密度の磁気記録再生
が可能な磁気ヘッドの製造方法を提供しようとするもの
である。

（ニ）課題を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、非磁性基板内に、軟磁性金
属薄膜と絶縁性薄膜の積層体からなる磁性コア層が多
数、所定間隔で傾斜して列設され、かつこの基板の側面
にこれらの磁気コア層の傾斜断面を有する磁気ヘッドコ
アブロック半体を、コイル巻線用溝を形成した後、該ブ
ロック半体２つを各ブロック半体の側面の磁気コア層の
傾斜断面が直線状につながるように接合した後、上記直
線状の磁気コア層毎に分断して磁気ヘッドチップを得る
磁気ヘッドの製造方法において、上記コイル巻線用溝の
形成工程が、回転砥石の下に磁気ヘッドコアブロック半
体を、該回転砥石の最下点での回転接線成分の方向と上
記ブロック半体の移動方向とが同じ向きとなるように進
入移動して加工することからなり、該溝が上記ブロック
半体に列設される磁気コア層を横断して形成される場
合、上記半体内に列設された磁気コア層の傾斜面が、溝
を形成する側の面から砥石進入側とは反対側でかつ下向
きに傾斜した配置となる向きで、上記ブロック半体を移
動させることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法が提供
される。

（ホ）作用 この発明によれば、磁気ヘッドコアブロック半体に設け
られるコイル巻線用溝が、該ブロック半体に列設される
磁気コア層を横断して形成される場合、常に、上記半体
内に列設された磁気コア層の傾斜面が、溝を形成する側
の面から砥石進入側とは反対側でかつ下向きに傾斜した
配置となる向きで、回転砥石の最下点での回転接線成分
の方向と同方向に移動されて加工されることとなる。

以下実施例によりこの発明を詳細に説明するが、これに
よりこの発明は限定されるものではない。

（ヘ）実施例 第１図（ａ），（ｂ）にこの発明の一実施例を示す。こ
れは、非磁性基板10の表面に加工された複数本の平行Ｖ
字型溝11群の片側斜面に形成された軟磁性金属薄膜と絶
縁性薄膜の積層体６を磁気コア８とする磁気ヘッド９の
製造方法の場合である。

第１図（ａ）はアジマス＋の場合を示している。舟形溝
２を形成するための砥石７は、時計回りに回転する（こ
の後の実施例においても総て同じ向きとする）。砥石７
は、傾斜部分25（磁気ヘッドのコイル巻線窓のアペック
ス部分に相当）を図中26の方向にして加工装置に設置さ
れている。ギャップ対向面となる面３を上にして磁気ヘ
ッドコアブロック半体１は加工装置に固定され、この固
定された磁気ヘッドコアブロック半体１は、加工装置の
送り機構によって図中27の方向に送られて砥石７に接
し、舟形溝２が加工される。この際、磁気ヘッドコアブ
ロック半体１の磁気ヘッド９のフロントギャップとなる
べき側のエッジ28は図に示す向きになっており、軟磁性
金属薄膜と絶縁性薄膜との積層体６（すなわち磁気コア
層）は、Ｖ溝11の斜面のうち砥石進入側とは反対側の面
23に位置している。即ち、軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜
の積層体６は磁気ヘッドコアブロック半体１内でギャッ
プ対向面３から砥石進入側とは反対側へ傾斜している。

第１図（ｂ）はアジマス−の場合を示している。この場
合には砥石７は同図（ａ）とは逆向きに加工装置に設置
されている。またこのときの磁気ヘッドコアブロック半
体１のフロントギャップとなるべき側のエッジ28は図に
示す向きになっており、アジマス＋の場合とは逆になっ
ている。したがって、アジマス＋の時と同様に軟磁性金
属薄膜と絶縁性薄膜との積層積層体６は、Ｖ溝11の斜面
のうち砥石進入側とは反対側の面23に位置している。

第２図にこの発明の製造方法で作製した磁気ヘッドのイ
ンダクタンスの周波数特性を示す。アジマスによらず同
様の周波数特性となっていることがわかる。再生出力の
周波数特性も同様になった。

第１図（ｃ），（ｄ）にこの発明のもう一つの実施例を
示す。これは、板状の非磁性基板10′表面に形成された
軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜の積層体６を磁気コア８と
する磁気ヘッド９の製造方法の場合である。この場合も
前述の製造方法と同じように、アジマスの±によらず軟
磁性金属薄膜と絶縁性薄膜の積層体６は磁気ヘッドコア
ブロック半体１内でギャップ対向面３から砥石進入側と
は反対側へ傾斜した面23に位置しており、得られた磁気
ヘッドの特性もアジマスの±によらなかった。

（ト）発明の効果 この発明の方法によれば、コイル巻線用舟形溝２を形成
する際にアジマスの違いによらず金属の延性のために絶
縁性薄膜５を乗り越えて軟磁性金属薄膜同志が短絡する
ことがないので、±のアジマスの双方で磁気ヘッドコア
を軟磁性金属薄膜と絶縁性薄膜との積層体とした効果が
十分に得られる。これによりアジマスの記録方式で高い
面記録密度で広帯域の磁気記録再生が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の方法におけるコイル巻線用舟形溝を
形成する際の砥石、磁気ヘッドコアブロック半体の配置
および移動の方向を説明するための図、第２図はこの発
明の方法により得られた磁気ヘッドの特性を示す図、第
３図は従来の磁気ヘッドの製造方法を説明するための
図、第４図は第３図の方法により得られる磁気ヘッドの
斜視図、第５図は同じく従来の磁気ヘッドの製造方法を
説明するための図、第６図は、第５図の方法により得ら
れる磁気ヘッドの斜視図、第７図は従来の方法で作られ
た磁気ヘッドの特性を示す図、第８図は磁気ヘッドにお
ける磁気コア層のアジマスの方向を説明するための図、
第９図及び第10図は従来例のコイル巻線用舟形溝を形成
する際の砥石、磁気ヘッドコアブロック半体の配置およ
び方向を説明するための図である。 １……磁気ヘッドコアブロック半体、 ２……コイル巻線用舟形溝、 ３……ギャップ対向面、４……軟磁性金属薄膜、 ５……絶縁性薄膜、６……積層体、 ７……砥石。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板内に、軟磁性金属薄膜と絶縁性
   薄膜の積層体からなる磁性コア層が多数、所定間隔で傾
   斜して列設され、かつこの基板の側面にこれらの磁気コ
   ア層の傾斜断面を有する磁気ヘッドコアブロック半体
   を、コイル巻線用溝を形成した後、該ブロック半体２つ
   を各ブロック半体の側面の磁気コア層の傾斜断面が直線
   状につながるように接合した後、上記直線状の磁気コア
   層毎に分断して磁気ヘッドチップを得る磁気ヘッドの製
   造方法において、 上記コイル巻線用溝の形成工程が、回転砥石の下に磁気
   ヘッドコアブロック半体を、該回転砥石の最下点での回
   転接線成分の方向と上記ブロック半体の移動方向とが同
   じ向きとなるように進入移動して加工することからな
   り、該溝が上記ブロック半体に列設される磁気コア層を
   横断して形成される場合、上記半体内に列設された磁気
   コア層の傾斜面が、溝を形成する側の面から砥石進入側
   とは反対側でかつ下向きに傾斜した配置となる向きで、
   上記ブロック半体を移動させることを特徴とする磁気ヘ
   ッドの製造方法。